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全身振动训练对2型糖尿病患者血糖控制的影响

2014-12-03王成绩巢湖学院体育系安徽巢湖238000

中国老年学杂志 2014年12期
关键词:耐力葡萄糖受试者

王成绩 (巢湖学院体育系,安徽 巢湖 238000)

振动训练(VT)是预防肌肉萎缩和骨质疏松的一种新有效的方法〔1~4〕。假定振动的振幅为2~6 mm,频率为20~30 Hz引起肌肉收缩可能是通过单突触牵张反射引起〔5〕。与传统训练方式相比,VT需要的时间显著减少,因此,在不活动的病人中能预期得到更高的顺应性。VT引起的代谢结果的信息很少。仅仅知道氧耗量的增加与VT的振幅和频率以及体重相关〔1〕。本实验旨在研究3个月的VT对2型糖尿病患者血糖控制的影响。

1 资料和方法

1.1 受试者和试验设计 招募受试者,必须符合以下3种条件:①诊断为2型糖尿病;②非胰岛素依赖;③不规律的身体活动。所有受试者都口服降血糖药物。淘汰标准:视网膜病变者及因其他医学问题不能进行VT或者力量训练者。在整个研究期间,病人维持习惯的生活方式包括使用药物。最后向40例受试者(24例男性,16例女性)介绍实验计划和目的,签署同意书。受试者随机分为3组柔韧训练组(A组)、力量训练组(B组)和VT组(见表1),3次/w,共12 w。所有训练期间接受监督和评价。第6周和第9周的训练量和强度阶梯式增加。

1.1.1 柔韧训练 每个训练期间包括涉及上下肢主要肌肉的8组静力性运动。在前6 w,完成一组静力性运动,体位保持20 s。从第7~9周,训练量每次增加1次。最后3 w,完成2组静力性运动,持续时间30 s。每个训练期总的运动持续时间不超过15 min。

1.1.2 力量训练 使用训练机械增强上下肢肌肉群的力量。每个训练期包含8个训练即腿部屈伸练习、坐位曲腿、大小腿伸展、坐位腓肠肌练习、高拉背训练、水平胸推、蝴蝶机和划船训练。受试者完成动力性收缩,每个向心-离心收缩相有间歇性舒张以防急性血压应答〔6〕。熟悉正确动作后,于训练前确定1次最大重复力量(1 RM)。在前6 w训练中,完成1组12次70%1 RM训练。从第7到第9周,训练量增加1组。10~12 w,完成3组10次80%1 RM。最后3 w,每个训练期需要大约45 min。

表1 受试者基本特征(s)

表1 受试者基本特征(s)

组别 n 年龄(岁)体重(kg)身高(cm)收缩压(mmHg)舒张压(mmHg)A 组 13 63.3±5.9 88.6±24.1 173±14.2 136±13.8 83±7.0 B 组 13 62.9±7.3 86.5±14.7 172±6.7 142±16.2 87±10.4 VT 组 14 62.2±4.0 83.3±13.4 177±7.2 137±15.1 79±7.3

1.1.3 VT 受试者在水平振动训练器上训练,振幅为2 mm。从第1~9周的振动频率为30 Hz,最后3 w的振动频率为35 Hz。1个训练期包含8个不同的运动涉及全身肌肉。鼓励受试者进行与振动方向相反的运动。训练组数与力量训练一样。最后3 w的1个训练期大约花费20 min。

1.2 测试过程 训练前和训练期3~4 d,受试者空腹12 h后进行口服糖耐量试验(OGTT)实验。每个测试前个体用药时间保持一致。OGTT实验前后2.5 h于耳垂取微量血液。用HemoCue201+血糖分析仪分析血样。肘前静脉取血用HPLC测定糖化血红蛋白(HbA1c)。隔1 d测试股四头肌最大力矩和耐力能力。参与者的最大力矩测定直立坐姿,髋关节和膝关节屈曲90°时的等动收缩。使用力量传感器,杠杆臂计算作为膝关节腔和力量转导接触点之间的距离。取3次最佳测试计算。

使用递增负荷踏车测力计测试耐力能力。每3周增加负荷25 w,直到乳酸浓度超过4 mmol/L。静息状态和每个负荷最后30 s测试心率和乳酸浓度。在每次训练前测试体重和血压。计算最初和最后5次的平均值。

2 结果

2.1 受试者特征 3个月的干预实验中,体重没有显著变化。A 组、B 组和 VT 组分别平均降低(1.68±4.57)kg,(1.30±2.36)kg,(0.86±1.77)kg。所有组别的收缩压都显著降低(P<0.05),A 组、B 组和 VT 组分别为(126±7.4)、(133±16.4)、(123±12.5)mmHg。舒张压没有显著变化。

2.2 耐力能力参数 各组训练前后的耐力能力没有显著变化。受试者乳酸达到4 mmol/L时的负荷A组为(89±8.2)w(训练前);(86±9.7)w(训练后),B 组为(99±14.8)w(训练前);(95±13.3)w(训练后),VT 组为(89±6.2)w(训练前);(92±5.9)w(训练后)。各组训练干预后负荷心率都下降,VT组更显著。见表2。

2.3 力量 B组和VT组训练后股四头肌相对最大等长力矩增加。B组左腿显著增加14%(表3)。

表2 乳酸浓度为4 mmol/L负荷时的心率(s,次/min)

表2 乳酸浓度为4 mmol/L负荷时的心率(s,次/min)

组别 n 训练前 训练后A 组 13 121.3±6.3 116.6±6.5 B 组 13 126.8±6.5 124.8±6.4 VT 组 14 119.6±6.2 114.6±6.7

表3 股四头肌相对最大等长力矩(s)

表3 股四头肌相对最大等长力矩(s)

组别 n 左腿训练前 训练后右腿训练前 训练后A 组 13 1.44±0.1 1.41±0.13 1.66±0.09 1.71±0.05 B 组 13 1.48±0.11 1.66±0.14 1.76±0.06 1.79±0.06 VE 组 14 1.68±0.12 1.72±0.15 1.49±0.07 1.46±0.06

2.4 空腹血糖(FPG)和OGTT 训练干预后,各组的FPG略有降低。观察OGTT期间150 min内,A组FPG几乎相同。B组和VT组FPG分别降低5.6%和6.3%,两组之间没有显著差异(P>0.05)。见表 4,图1。

表4 训练干预前后血浆FPG(s,mg/100 ml)

表4 训练干预前后血浆FPG(s,mg/100 ml)

组别 n 训练前 训练后 P值A 组 13 120±25 115±22 >0.05 B 组 13 126±23 120±22 >0.05 VT 组 14 133±57 122±35 >0.05

图1 训练前和训练后OGTT时血浆葡萄糖浓度

2.5 各组HbA1c水平 HbA1c基础值各组间HbA1c〔A组(6.7±0.26)%,B 组(6.8±0.17)%,VT 组(7.3±0.66)%〕无显著差异。训练干预后,VT组稍有下降(-0.332±0.184),但无显著差异。A 组和 B 组有所升高(0.354±0.226、0.213±0.185)。

3 讨论

与减少体重相关的耐力运动也能改善2糖尿病患者的血糖控制〔7~9〕。最近,力量训练也成为世界范围内代谢性疾病的治疗方式〔10~13〕。

身体能力参数仅仅反映部分血糖控制参数:因为可以预期(FT)不能改善血糖控制,ST显示出有益的影响。虽然VT的时间是力量训练的一半,但对OGTT的影响是相当的。显然,VT对血糖控制显示出有益的影响,虽然身体能力参数没有可测的改变。VT激活骨骼肌肌梭受体〔14〕所以通过单突触反射增大α-运动神经元驱动〔5〕。因此,与非VT相比,振动训练可能激活更多的运动单位。对骨骼肌除了一些一般性的健康相关的有益影响外,如改善内皮功能〔15〕,增加能源代谢酶的含量〔1〕,对收缩的骨骼肌细胞有2个特异性影响:第一,有规律地完成训练可以增加细胞内葡萄糖载体蛋白(GLTU-4)〔13,16〕。第二,单次肌肉收缩导致GLTU-4易位到肌纤维膜,这样就急剧增强葡萄糖转运能力〔17〕。Fenicchia 等〔18〕和 Ostergard 等〔7〕研究发现急性运动影响葡萄糖控制而不是对运动开始的慢性适应。在第1个研究中,单次抗阻训练足可以改善葡萄糖控制。耐力训练没有发现最大摄氧量和胰岛素敏感性变化之间的相关性。结果证明胰岛素敏感性的改善与肌肉线粒体功能无关。尽管训练干预使葡萄糖峰浓度和OGTT曲线下面积显著降低,VT组HbA1c水平降低4%,但无显著差异。此外,A组和 B组HbA1c分别增加5%和3%。这个发现与其他力量训练的结果存在明显的矛盾〔10,12,18〕。众所周知,HbA1c 反映患者近 8~12 w的血糖控制情况〔19〕。很明显,本研究中缺少对葡萄糖控制的长效的有益影响,可能部分归咎于训练开始时的负荷量较低。

Tseng等〔20〕报道季节对 HbA1c的影响,冬季 HbA1c值较高。在适中的冬季气候(温度0℃ ~4.4℃)的地区,夏季和冬季出现强烈的对比。这样的气候条件接近于本地区。如果季节性影响的假设存在,刺激A组和B组HbA1c增加,VT组HbA1c降低5%就更有意义。

本研究结果提示VT可能是改善非胰岛素依赖的2糖尿病患者葡萄糖控制的有效方法。进一步研究应集中于优化频率、振幅和持续时间。VT的治疗时间优于传统的训练形式,病人可能更愿意选择VT来作为生活方式调整的一部分。

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